KR101271454B1 - 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 유리섬유 강화수지 저장탱크 - Google Patents

공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 유리섬유 강화수지 저장탱크 Download PDF

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Abstract

공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법 및 그 제조방법에 의한 유리섬유 강화수지 저장탱크가 개시된다. 본 발명의 저장탱크 제조방법은, 합성수지, 유리섬유 및 성형물의 부피를 증가시킬 수 있는 증량재를 포함하는 성형재료와, 성형물의 금형인 몰드(Mould)를 준비하는 단계; 합성수지와 증량재는 공기분사장치의 임시 저장조인 혼합조에서 교반되어 혼합재료로 준비되고, 혼합재료가 이동할 수 있는 혼합재료 수송관으로 압출되어 수송되는 단계; 혼합재료 수송관으로 공기와 경화제를 공급하여, 혼합재료, 공기 및 경화제를 최종 혼합하는 단계: 및 최종 혼합하는 단계를 거친 재료를 혼합재료 수송관의 말단부에 마련된 혼합재료 분사구를 통하여 몰드에 분사하고, 유리섬유는 소정의 길이로 절단된 촙트스트랜드 형태로 별도의 유리섬유 분사구를 통하여 동시에 분사하여 성형층을 형성하는 단계를 포함한다. 이에 의하여, 기본재료인 합성수지, 유리섬유, 경화제와 함께 탄산칼슘, 규사, 유리섬유 분쇄물 등의 증량재를 합성수지 등과 미리 혼합하여 공기 주입에 의한 혼합분사방식으로 동시에 분사함으로써 작업을 간소화하고 생산원가를 절감하며 자원을 재활용할 수 있는 효과가 있다.

Description

공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 유리섬유 강화수지 저장탱크{Method for manufacturing glass fiber reinforced plastic storage tank using air mixing spray and storage tank manufactured by the same}
본 발명은 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 유리섬유 강화수지 저장탱크에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 공기를 혼합한 재료의 분사에 의한 사출방식 방법을 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 저장탱크에 관한 것이다.
상수도 등의 저장탱크 및 그 부품들은 합성수지 사출에 의해 제조되는 것이 일반적이고, 상기 합성수지는 수지에 함침된 유리섬유를 적당량 혼합시켜 강도가 향상된 유리섬유 강화수지(Glass Fiber Reinforced Plastic, GFRP)로 제조할 수 있다. 상기 유리섬유 강화수지의 종래 성형방법으로는 필라멘트 와인딩(Filament Winding)법, 인출성형, 매치드메탈 다이성형, SMC에 의한 성형, 핸드 레이업(Hand Lay-up)법, 스프레이 레이업(Spray Lay-up) 등이 있다.
그 중 스프레이 레이업 법은 겔 코팅(Gel Coating)된 몰드(Mold)에 유리섬유의 로빙(Loving)을 적절히 절단한 유리섬유 촙스트랜드(Chopped Strand)와 경화제가 첨가된 합성수지를 분사(Spray)하여 유리섬유 층을 형성하고, 롤러(Roller)로 수지를 유리섬유에 함침하고 탈포하여 경화시키는 방법이다.
종래의 경우, 상기와 같은 스프레이 레이업 법으로 소정두께를 갖는 저장탱크 및 그 부품 등을 제조하는 경우에, 저장탱크 및 그 부품 등이 소정두께를 갖도록 고가의 합성수지를 토출하여 성형하여야 한다. 따라서, 저장탱크 등을 제작함에 있어 많은 양의 합성수지가 사용됨으로써 제조비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.
따라서, 소정두께를 갖는 저장탱크 및 그 부품 등을 제작함에 있어 제조비용을 절감할 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명의 목적은, 증량재인 탄산칼슘, 규사, 유리섬유 분쇄물, 유리섬유 강화수지 분쇄물 등을 합성수지 또는 합성수지 및 유리섬유 혼합물과 혼합하여 함께 몰드에 분사함으로써 생산성을 향상시키고, 원가를 절감하며 자원을 재활용할 수 있도록 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법은, 합성수지, 유리섬유 및 성형물의 부피를 증가시킬 수 있는 증량재를 포함하는 성형재료와, 성형물의 금형인 몰드(Mould)를 준비하는 단계; 상기 합성수지와 증량재는 공기분사장치의 임시 저장조인 혼합조에서 교반되어 혼합재료로 준비되고, 상기 혼합재료가 이동할 수 있는 혼합재료 수송관으로 압출되어 수송되는 단계; 상기 혼합재료 수송관으로 공기와 경화제를 공급하여, 혼합재료, 공기 및 경화제를 최종 혼합하는 단계: 및 상기 최종 혼합하는 단계를 거친 재료를 상기 혼합재료 수송관의 말단부에 마련된 혼합재료 분사구를 통하여 상기 몰드에 분사하고, 상기 유리섬유는 소정의 길이로 절단된 촙트스트랜드 형태로 별도의 유리섬유 분사구를 통하여 동시에 분사하여 성형층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 공기와 경화제의 공급은, 상기 혼합재료 수송관에 별도로 각각 연결된 공기 수송관과 경화제 수송관으로부터 이루어질 수 있다.
상기 공기 수송관과 경화제 수송관에는, 상기 혼합재료 수송관으로의 공기와 경화제의 공급량을 각각 수동 또는 자동으로 조절할 수 있는 공기 공급밸브와 경화제 공급밸브가 각각 마련될 수 있다.
상기 혼합재료 수송관에는, 상기 혼합재료의 공급량을 수동 또는 자동으로 조절할 수 있는 혼합재료 공급밸브가 더 마련될 수 있다.
상기 유리섬유는, 유리섬유 로빙사(Roving Strand)로 준비되고, 상기 유리섬유 분사는, 상기 유리섬유 로빙사를 소정의 길이를 갖는 유리섬유 촙스트랜드로 절단하여 임시 저장할 수 있는 초퍼(Chopper)와 연결되는 상기 분사구를 통하여 이루어질 수 있다.
상기 유리섬유 분사구와 혼합재료 분사구는, 손잡이를 구비하고, 상기 유리섬유 분사구와 혼합재료 분사구를 근접한 위치에 배치하여 동시 분사할 수 있는 건(Gun)에 마련되도록 할 수 있다.
상기 몰드를 준비하는 단계는, 상기 몰드의 상기 혼합재료가 분사되는 표면에 이형제를 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 증량재는, 탄산칼슘, 규사, 유리섬유 분쇄물, 유리섬유 강화수지 분쇄물 및 톱밥 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 성형층을 형성하는 단계 이후에, 상기 성형층에 포함되는 기포를 제거하는 탈포 단계; 및 상기 탈포된 성형층을 경화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 탈포 단계는, 롤러(Roller)를 이용하여 표면을 가압함으로써 성형층 내 기포를 제거하고, 표면을 평탄화하는 단계일 수 있다.
상기 합성수지는, 열경화성 수지일 수 있다.
상기 열경화성 수지는, 에폭시(Epoxy), 불포화 폴리에스터(Unsaturated Polyester) 및 페놀(Phenol) 수지 중 어느 하나일 수 있다.
상기 혼합재료는, 소정의 길이로 절단된 유리섬유 촙스트랜드(Chopped Strand)를 더 포함할 수 있다.
상기 유리섬유 촙스트랜드의 길이는, 20㎜ 이하일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법은, 합성수지, 유리섬유 및 성형물의 부피를 증가시킬 수 있는 증량재를 포함하는 성형재료와, 성형물의 금형인 몰드(Mould)를 준비하는 단계; 상기 합성수지, 유리섬유 및 증량재는 공기분사장치의 임시 저장조인 혼합조에서 교반되어 혼합재료로 준비되고, 상기 혼합재료가 이동할 수 있는 혼합재료 수송관으로 압출되어 수송되는 단계; 상기 혼합재료 수송관으로 공기와 경화제를 공급하여, 상기 혼합재료, 공기 및 경화제를 최종 혼합하는 단계: 및 상기 최종 혼합하는 단계를 거친 재료를 상기 혼합재료 수송관의 말단부에 마련된 혼합재료 분사구를 통하여 상기 몰드에 분사하여 성형층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 공기와 경화제의 공급은, 상기 혼합재료 수송관에 별도로 각각 연결된 공기 수송관과 경화제 수송관으로부터 이루어질 수 있다.
상기 혼합재료 수송관에는, 상기 혼합재료의 공급량을 수동 또는 자동으로 조절할 수 있는 혼합재료 공급밸브가 더 마련될 수 있다.
상기 공기 수송관과 경화제 수송관에는, 상기 혼합재료 수송관으로의 공기와 경화제의 공급량을 각각 수동 또는 자동으로 조절할 수 있는 공기 공급밸브와 경화제 공급밸브가 각각 마련될 수 있다.
상기 몰드를 준비하는 단계는, 상기 몰드의 상기 혼합재료가 분사되는 표면에 이형제를 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 증량재는, 탄산칼슘, 규사, 유리섬유 분쇄물, 유리섬유 강화수지 분쇄물 및 톱밥 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 성형층을 형성하는 단계 이후에, 상기 성형층을 경화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 성형층을 경화하는 단계 이전에, 상기 성형층에 포함되는 기포를 제거하는 탈포 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 유리섬유는, 소정의 길이로 절단된 유리섬유 촙스트랜드(Chopped Strand)로 마련될 수 있다.
상기 유리섬유 촙스트랜드의 길이는, 20㎜이하일 수 있다.
상기 합성수지는, 열경화성 수지일 수 있다.
상기 열경화성 수지는, 에폭시(Epoxy), 불포화 폴리에스터(Unsaturated Polyester) 및 페놀(Phenol) 수지 중 어느 하나일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 유리섬유 강화수지 저장탱크는 상기 제조방법으로 제조될 수 있다.
본 발명에 따르면, 유리섬유 강화수지를 이용한 저장탱크 및 그 부품을 제조함에 있어서 그 기본재료인 합성수지, 유리섬유, 경화제와 함께 입자의 형태가 불균일하고 입도가 큰 탄산칼슘, 규사, 유리섬유 파쇄물 등의 증량재를 합성수지 등과 미리 혼합하여 공기 주입에 의한 혼합분사방식으로 동시에 분사함으로써 스프레이 레이업 법과 같은 작업 간소화를 달성함과 동시에 원가를 절감하고 자원을 재활용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조공정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조공정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
이하에 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명할 것이다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다양한 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 완전한 설명을 하기 위하여 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 성형에 이용되는 분사장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1에 따르면, 본 발명의 제1 실시예에 적용되는 저장탱크의 제조장치는 혼합조(100), 혼합재료 수송관(110), 공기 수송관(120), 경화제 수송관(130), 초퍼(140)를 포함한다.
여기서, 혼합조(100)는 저장탱크 등의 기본재료가 되는 합성수지와 증량재로 이용되는 탄산칼슘, 규사, 유리 파쇄물, 톱밥, 유리섬유 강화수지 파쇄물, 기타 분쇄물 등이 투입되어 교반됨으로써 혼합재료가 준비되는 장소이고, 몰드에 분사되기 전에 임시 저장할 수 있는 저장고 역할을 할 수 있다.
또한, 혼합조(100)의 측면의 하부에는 압출구(102)가 소정의 크기로 형성된다. 압출구(102)를 통해서 교반된 혼합재료가 압출되어 이동할 수 있다.
혼합재료 수송관(110)은 압출구(102)와 연결되는 관으로서, 압출된 혼합재료를 이동시키고, 최종적으로 혼합재료가 분사되는 양을 조절할 수 있는 혼합재료 공급밸브(112)가 적절한 위치에 마련된다.
공기 수송관(120)은 혼합재료 수송관(110)에 연결된 별도의 수송관으로서, 공기의 공급량을 조절할 수 있는 공기 공급밸브(122)가 혼합재료 수송관(100)과의 연결부위에 인접한 공기 수송관(120)에 마련될 수 있다. 이에 따라 공기는 적절한 부피만큼 혼합재료 수송관(110)으로 이동할 수 있다.
마찬가지로, 경화제 수송관(130)도 혼합재료 수송관(110)에 별도로 연결되어 마련되고, 공기 수송관(120)과 나란하게 배치될 수 있다. 공기 수송관(110)의 연결부위에 인접한 경화제 수송관(130)에는 경화제의 공급량을 조절할 수 있는 경화제 공급밸브(132)가 마련될 수 있다.
혼합재료 수송관(110)의 말단부에는 혼합재료 분사구(150)가 마련되고, 혼합재료 분사구(150)는 혼합재료 수송관(110), 공기 수송관(120) 및 경화제 수송관(130)으로부터 수송된 물질을 동시 몰드(200)로 분사시킬 수 있다.
초퍼(140)는 혼합재료 수송관(110)의 외부에 고정되도록 마련되고, 내부에 절단기(미도시)를 구비하여 내부에 공급되는 로빙사를 적절한 간격으로 절단하여 유리섬유 분사구(142)를 통해 외부로 분사시킬 수 있다.
상술한 제조장치에 관한 설명을 토대로 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법을 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 1 및 도 2에 따르면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법은 아홉 단계로 나누어 볼 수 있다.
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제1 단계는 성형 재료 및 몰드를 준비하는 단계(S 1)이다.
성형 재료는 기본재료인 합성수지, 강화재인 유리섬유 및 증량재로 나누어 볼 수 있다.
상기 합성수지는 저장탱크와 그 부품을 이루는 기본재료로서 열가소성 또는 열경화성 수지를 모두 적용할 수 있으나, 내열성, 내용제성, 내약품성, 기계적 강도, 전기 절연성 등이 우수한 열경화성 수지로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 에폭시(Epoxy), 불포화 폴리에스터(Unsaturated Polyester) 및 페놀(Phenol) 수지 중 어느 하나로 할 수 있다.
또한, 유리섬유(Glass Fiber, 10)는 유리섬유 스트랜드(Strand)가 일정한 지름으로 방적된 로빙사를 귄취된 상태로 준비할 수 있다.
한편, 상기 증량재는 저장탱크 또는 그 부품인 제품의 부피를 증가시키는 재료를 뜻하고, 탄산칼슘, 규사, 유리섬유 분쇄물, 유리섬유 강화수지 분쇄물, 톱밥, 기타물질의 분쇄물 등이 포함될 수 있다. 이와 같은 증량재는 주재료인 상기 합성수지와 달리 입도가 크고, 그 형태가 거칠고 불규칙하다. 또한, 상기 증량재는 상기 합성수지에 비하여 가격이 저렴하여 적절히 혼합하여 제품을 제조할 경우 소정두께를 갖는 제품을 생산하는데 있어 합성수지의 양을 절감할 수 있어 생산원가를 절감하는 데 유용하고, 재활용 재료를 활용함으로써 친환경적인 이점을 가질 수 있다.
몰드(Mould, 200)는 본 발명의 제1 실시예에 의한 저장탱크 및 그 부품을 성형하는 금형으로서, 상부가 개방되어 수작업으로 몰드에 성형재료를 분사할 수 있는 구조로 이루어진다. 이때, 성형할 저장탱크 또는 그 부품의 형태에 따라 다양한 형태의 몰드가 적용될 수 있다.
또한, 몰드(200)의 성형재료가 분사되는 표면에는 미리 이형층(Mould release agents layer, 20)을 형성함으로써, 성형 후 표면으로부터의 분리를 용이하게 하여 성형물과 몰드의 손상을 최소화할 수 있다.
제2 단계는 상기 합성수지와 상기 증량재를 혼합하는 단계(S 2)이다.
상기 혼합은 본 발명의 제1 실시예에 적용되는 분사장치의 혼합조(100)에서 수행되고. 상기 합성수지와 증량재를 혼합조(100)에 적절한 비율로 투입하고, 혼합조(100) 내부에 마련되는 교반기(미도시)에 의해 골고루 혼합되어 임시 저장될 수 있다.
제3 단계에서 교반된 혼합재료를 압출, 수송하는 단계(S 3)이다.
여기서, 상기 압출은 혼합조(100)에서 교반되어 임시 저장된 혼합재료를 상부로부터 하부로 가압함으로써 압출구(102)를 통해 자연스럽게 혼합재료가 흘러나가게 할 수 있다.
또한, 혼합재료 수송관(110)을 통해 이동한 혼합재료는 혼합재료 공급밸브(112)에 의해 공급량을 조절하면서 혼합재료 분사구(150) 방향으로 수송될 수 있다.
제4 단계는 공기 및 경화제를 혼합재료 수송관(110)으로 공급하는 단계(S 4)이다.
이때, 공기의 공급은 공기 수송관(120)을 통해서 이루어지고, 공기 수송관(120)은 공기 펌프(미도시)와 연결될 수 있다. 공기 수송관(120)과 혼합재료 수송관(110)의 연결부위에 인접한 공기 수송관(120)에는 공기 공급밸브(122)가 마련되어 혼합재료 수송관(110)으로의 공기의 공급량을 조절할 수 있다.
또한, 경화제의 공급은 경화제 수송관(130)으로 이루어지고, 경화제 수송관(130)은 경화제를 저장하고 있는 경화제 공급부(미도시)와 연결된다. 경화제 수송관(130)과 혼합재료 수송관(110)의 연결부위에 인접한 경화제 수송관(130)에는 경화제 공급밸브(132)가 마련되어 혼합재료 수송관(110)으로의 경화제 공급량을 조절할 수 있다.
이에 따라, 상기 공기와 경화제는 적절한 공급량이 조절되어 혼합재료 수송관(110)의 혼합재료 분사구(150) 측으로 공급될 수 있다.
제5 단계는 상기 혼합재료, 경화제 및 공기가 최종 혼합되는 단계(S 5)이다.
혼합재료 수송관(110)의 혼합재료 분사구(150)에 인접한 부분에서 혼합재료와 경화제가 골고루 혼합되고, 이후 일정한 압력에 다다르면 혼합재료 분사구(150)를 통하여 재료를 분사할 수 있다.
제6 단계는 제1 단계에서 준비된 유리섬유 로빙사를 초퍼(140)에 공급하고 절단하여 유리섬유 촙스트랜드(Chopped Strand, 12)를 형성하는 단계(S 6)이다.
이때, 초퍼(140)는 유리섬유 로빙사를 절단함에 있어서, 제품의 특성에 따라 절단 간격을 적절히 조절할 수 있다.
제7 단계는 제6 단계에서 절단된 유리섬유 촙스트랜드(12)와 제5 단계에서 최종혼합된 혼합재료를 동시에 몰드(200)에 분사하여 성형하는 단계(S 7)이다.
먼저, 몰드(200)의 표면에는 상술한 바와 같이, 이형제를 도포하여 이형층(20)을 형성한다. 그리고, 유리섬유 촙스트랜드(12)는 초퍼(140)의 유리섬유 분사구(142)로 분사되고, 상기 혼합재료는 혼합재료 수송관(110)의 말단부에 마련된 혼합재료 분사구(150)을 통해 분사되어, 이형층(20) 상에 성형재료의 성형층(30)을 적절한 두께로 형성될 수 있다.
이때, 혼합재료는 공기와 함께 분사되어 입도가 크고 불규칙한 탄산칼슘, 규사, 톱밥, 유리섬유 분쇄물, 기타물질의 분쇄물의 증량재가 합성수지와 섞여 골고루 분사될 수 있다. 또한, 유리섬유 분사구(142)는 혼합재료 분사구(150)에 근접한 위치에 마련하여 분사와 동시에 혼합되어 몰드(200)에서 성형될 수 있도록 한다.
상기 분사는 수작업으로 성형물의 두께를 조절하면서 수행할 수 있고, 두께가 균일하도록 조절하는 것이 중요하다. 이에 따라, 혼합재료 분사구(150)과 유리섬유 분사구(142)를 포함하는 건(Gun, 미도시)을 마련하여 손잡이를 구비함으로써 작업효율을 향상시킬 수 있다.
제8 단계는 제7 단계에서 성형된 제품을 탈포 후 경화하는 단계(S 8)이다.
이때, 상기 탈포는 롤러(Roller)를 이용하여 성형물의 표면을 가압함으로써 성형물의 표면을 매끄럽게 정리함과 동시에, 공기분사시 성형재료 사이에 형성된 기공이나 공기층을 최대한 제거하여 내구성에 문제가 생기지 않도록 할 수 있다.
또한, 상기 경화는 자연 경화, 열 경화 및 자외선 경화 중에 선택된 어느 하나로 할 수 있다.
마지막으로, 제9 단계는 상기 단계들을 거쳐 완성된 성형제품을 몰드에서 분리하는 단계(S 9)이다.
이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법에 따른 저장탱크의 성형제품을 완성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조공정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3에 따르면, 본 발명의 제2 실시예에 적용되는 저장탱크 제조장치는 혼합조(100), 혼합재료 수송관(110), 공기 수송관(120) 및 경화제 수송관(130)를 포함한다.
상기 제2 실시예에 적용되는 저장탱크 제조장치는 도 1에서 살펴본 제1 실시예에 적용되는 저장탱크 제조장치에서 초퍼(도 1의 140)가 생략된 구조이며, 각 부분의 구조 및 기능은 동일하므로 상세한 설명은 그 부분을 참조하기로 한다. 경우에 따라, 제1 실시예에 적용되는 저장탱크 제조장치를 제2 실시예에서 그대로 이용할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3 및 도 4에 따르면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법은 여덟 단계로 나누어 볼 수 있다.
제1 단계는 성형 재료 및 몰드를 준비하는 단계(S 1)이다.
성형 재료는 기본재료인 합성수지, 강화재인 유리섬유 촙스트랜드(12) 및 증량재로 나누어 볼 수 있다.
유리섬유 촙스트랜드(12)는 유리섬유 로빙사가 소정의 길이로 절단된 것을 의미하고, 그 절단된 길이는 필요에 따라 달리 정할 수 있으나, 20㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 다음 단계의 혼합과정에서 다른 재료들과 용이하게 혼합될 수 있도록 하기 위함이다.
상기 증량재, 합성수지 및 몰드(200)는 제1 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제2 단계는 상기 합성수지, 유리섬유 촙스트랜드 및 증량재를 혼합하는 단계(S 2)이다.
상기 혼합은 본 발명의 제2 실시예에 적용되는 분사장치의 혼합조(100)에서 수행되고. 상기 합성수지, 유리섬유 촙스트랜드 및 증량재를 혼합조(100)에 적절한 비율로 투입하고, 혼합조(100) 내부에 마련되는 교반기(미도시)에 의해 골고루 혼합되어 임시 저장될 수 있다.
제3 단계에서 상기 제2 단계에서 교반된 혼합재료를 압출, 수송하는 단계(S 3)이다.
제4 단계는 공기 및 경화제를 혼합재료 수송관(110)으로 공급하는 단계(S 4)이다.
제5 단계는 상기 혼합재료, 경화제 및 공기가 최종 혼합되는 단계(S 5)이다.
제6 단계는 제5 단계에서 최종혼합된 혼합재료를 몰드(200)에 분사하여 성형하는 단계(S 6)이다.
상기 제3 단계 내지 제6 단계는 제1 실시예에서의 방법과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제7 단계는 상기 제6 단계에서 성형된 제품을 경화하는 단계(S 7)이다.
상기 경화의 방법은 제1 실시예에서와 동일하므로 그 부분의 설명을 참조하기로 한다. 또한, 경우에 따라, 상기 경화전 탈포하는 과정을 더 수행할 수도 있으나, 제1 실시예의 제조방법과는 달리 유리섬유가 합성수지 및 부가재료와 미리 혼합, 교반되어 혼합재료에서의 형성될 수 있는 기포가 상대적으로 적기 때문에 탈포 과정은 생략해도 무방하다.
마지막으로, 제8 단계는 상기 단계들을 거쳐 완성된 성형제품을 몰드에서 분리하는 단계(S 8)이다.
이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 의한 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법에 따른 저장탱크의 성형제품을 완성할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시예에서는 유리섬유를 촙스트랜드의 형태로 미리 합성수지, 부가재료와 혼합하여 분사하거나, 별도로 절단하여 분사하는 방식이 개시되었으나, 경우에 따라 두 가지 방식을 혼합하여 동시에 수행하는 방법도 가능하다.
또한, 몰드에 성형재료의 분사방식은 수작업 외에 가능한 자동 시스템을 적용할 수 있고, 몰드의 형태는 성형하고자 하는 제품의 형상에 따라 다양한 형태를 적용할 수 있으며, 상기 저장탱크의 성형은 저장탱크의 몸체뿐 아니라, 그 부품을 포함하는 개념이며, 그 외에도 본 발명의 범주 내에서 가능한 모든 성형제품에 적용될 수 있다.
10: 유리섬유 로빙사 12: 유리섬유 촙스트랜드
20: 이형층 30: 성형층
100: 혼합조 102: 압출구
110: 혼합재료 수송관 112: 혼합재료 공급밸브
120: 공기 수송관 122: 공기 공급밸브
130: 경화제 수송관 132: 경화제 공급밸브
140: 초퍼 142: 유리섬유 분사구
150: 혼합재료 분사구 200: 몰드

Claims (27)

  1. 합성수지, 유리섬유 및 성형물의 부피를 증가시킬 수 있는 증량재를 포함하는 성형재료와, 성형물의 금형인 몰드(Mould)를 준비하는 단계;
    상기 합성수지와 상기 유리섬유를 소정의 길이로 절단한 유리섬유 촙스트랜드(Chopped Strand) 및 상기 증량재는 공기분사장치의 임시 저장조인 혼합조에서 교반되어 혼합재료로 준비되고, 상기 혼합재료는 상기 혼합재료가 이동할 수 있는 혼합재료 수송관으로 압출되어 수송되는 단계;
    상기 혼합재료 수송관으로 공기와 경화제를 공급하여, 상기 혼합재료와 상기 공기 및 상기 경화제를 최종 혼합하는 단계: 및
    상기 최종 혼합하는 단계를 거친 재료를 상기 혼합재료 수송관의 말단부에 마련된 혼합재료 분사구를 통하여 상기 몰드에 분사하여 성형층을 형성하는 단계를 포함하는 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몰드를 준비하는 단계는,
    상기 혼합재료가 분사되는 상기 몰드의 표면에 이형제를 도포하는 단계를 포함하는 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 성형층을 형성하는 단계 이후에,
    상기 성형층에 포함되는 기포를 제거하는 탈포 단계; 및
    상기 탈포된 성형층을 경화하는 단계를 더 포함하는 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공기와 상기 경화제의 공급은,
    상기 혼합재료 수송관에 별도로 각각 연결된 공기 수송관과 경화제 수송관으로부터 이뤄지며,
    상기 혼합재료 수송관에는,
    상기 혼합재료의 공급량을 수동 또는 자동으로 조절할 수 있는 혼합재료 공급밸브가 마련되며,
    상기 공기 수송관과 상기 경화제 수송관에는,
    상기 혼합재료 수송관으로의 상기 공기와 상기 경화제의 공급량을 각각 수동 또는 자동으로 조절할 수 있는 공기 공급밸브와 경화제 공급밸브가 각각 마련되는 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유리섬유 촙스트랜드의 길이는,
    20㎜ 이하인 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 증량재는,
    탄산칼슘, 규사, 유리섬유 분쇄물, 유리섬유 강화수지 분쇄물 및 톱밥 중 적어도 어느 하나를 포함하는 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 합성수지는,
    에폭시(Epoxy), 불포화 폴리에스터(Unsaturated Polyester) 및 페놀(Phenol) 수지 중 어느 하나인 열경화성 수지인 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 유리섬유 강화수지 저장탱크.
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